起重机电动机的选择 电机与拖动课程设计.docx
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起重机电动机的选择电机与拖动课程设计
设计任务………………………………………………………………………………………..2
起重机电动机的选择……………………………………………………………………..3
一．给定数据…………………………………………………………………………………3
二．预选电机…………………………………………………………………………………4
（一）折算到电机轴上静负载图………………………………………………….4
1空钩下放………………………………………………………………………………….4
2重载提升………………………………………………………………………………….4
3重载下放………………………………………………………………………………….7
4空钩提升………………………………………………………………………………….9
5工作时间………………………………………………………………………………….9
6功率图……………………………………………………………………………………10
（二）平均功率……………………………………………………………………………10
（三）折算到标准下的平均功率……………………………………………….10
（四）预选电机……………………………………………………………………………11
（五）计算实际转速………………………………………………………………………12
三．做电机负载图…………………………………………………………………………13
四．温升校验……………………………………………………………………………….15
五．过载能力校验…………………………………………………………………………15
六.机械特性绘制………………………………………………………………………..16
七.参考文献………………………………………………………………………………….20
八.设计体会………………………………………………………………………………….21
九.教师评语………………………………………………………………………………….22
电机与拖动课程设计任务书
桥式起重机的吊钩工作循环为：
空钩下放重载提升重载下放和空钩提升四个阶段。
已知数据有：
起重量为2吨；提升机下放速度均为8米/分;提升加速度为0.5米/秒2;提升减速度0.6米/秒2;提升高度为11米;空钩重量为100kg；负载持续率为36%；重载提升效率为71%；提升空钩效率为16%；电动机经传动装置带动卷筒旋转，卷筒直径为0.2米。
注：
要求：
1.预选电动机
2.设计传动装置，做出传动结构图
3.求出系统这算到电动机轴上的力矩和转动惯量
4.做电动机的负载图
5．校验电动机
6.写出设计说明书
起重机电动机的选择
一给定数据
1.工作周期：
空钩下放
重载提升
重载下放
空钩提升
2.数据：
起动重量ＭＧ
提升下放速度Ｖ
加速度ａ加
减速度ａ减
高度ｈ
空钩重ＭＯ
负载持续率ＦＣＸ％
提升负载效率η１升
提升空钩效率ηｏ升
二 预选电机
（一）折算到电机轴上静负载图
1.空钩下放
（1）时间
ｔｏ＝ｈ／ｖ
=11×60／8
=82.5s
（2）效率
ηｏ下 ＝２－１/ηｏ升
=2-1／16%
=-4.25
（3）功率
ｐｏ＝ＭＯｇｖηｏ下
=100×9.8×（8／60）×（-4.25）
=-555.33w
２．重载提升
（1）η１升=71%
（2）计算过程
Ａ：
起动
ａ时间
ｔ１＝ｖ／ａ加
=8／60／0.5
=0.267s
ｂ距离
ｓ１＝１／２ａ加ｔ１２
=（1／2）×0.5×0.2672
=0.0178m
ｃ功率
ｐ１＝（ＭＯ＋ＭＧ）（ｇ＋ａ加）ｓ１／ｔ１
=（100+2000）（9.8+0.5）×0.0178／0.267
=1442w
Ｂ：
制动
ａ时间
ｔ３＝ｖ／ａ减
=8／60／0.6
=0.22s
ｂ距离
ｓ３＝１／２ａ减ｔ３2
=（1／2）×0.6×0.222
=0..148m
ｃ功率
ｐ３＝（ＭＯ＋ＭＧ）（ｇ－ａ减）ｓ３／ｔ３=（2000+100）（9.8-0.6）×0.0148／0.22
=1299.7w
C:
稳速运行
ａ距离
ｓ2=h-ｓ1-ｓ３
=11-0.0178-0.0148
=10.9674m
ｂ时间
ｔ2＝ｓ2／ｖ
=10.9674×60／8
=82.26s
ｃ功率
ｐ2＝（ＭＯ＋ＭＧ）ｇｖ/η１升
=（100+2000）×9.8×8／60×（1／0.71）
=3864.79w
3.重载下放
（1）下放效率
η１下=2-1/η１升
=2-（1／0.71）
=0.59
（2）计算过程：
A:
起动：
ａ时间
ｔ1’＝ｖ／ａ加=ｔ１=0.267s
ｂ距离
ｓ１’=ｓ１=0.0178m
ｃ功率
ｐ１’＝（ＭＯ＋ＭＧ）（ｇ-ａ加）ｓ１’／t1’
=（100+2000）（9.8-0.5）×0.0178／0.267
=1302w
B制动
ａ时间
ｔ3’=ｔ3=0.22s
ｂ距离
ｓ3’=ｓ3=0.0148m
ｃ功率
ｐ3’＝（ＭＯ＋ＭＧ）（ｇ+ａ减）ｓ3’／ｔ3’=（2000+100）（9.8+0.6）×0.0148／0.22
=1469.2w
C稳速
a距离
ｓ2’=ｓ2=10.9674m
b时间
ｔ2’=ｔ2=82.26s
C功率
ｐ2’＝（ＭＯ＋ＭＧ）ｇｖη１下
=（2000+100）×9.8×8／60×0.59
=1618.96w
4空钩提升
（1）时间
ｔｏ’＝ｈ／ｖ
=11×60／8
=82.5s
（2）效率
ηｏ升 =16%
（3）功率
ｐｏ’＝ＭＯｇｖ/ηｏ升
=100×9.8×8／60×（1／16%）
=816.67w
5.工作时间
ｔg=ｔ0+ｔ1+ｔ2+ｔ3+ｔ0’+ｔ1’+ｔ2’+ｔ3’
=82.5+0.267+82.26+0.22+82.5+0.267+0.22+82.26
=330.494s
ＦＣＸ％ =ｔg/（ｔg+ｔT）
tT=tg／ＦＣＸ％ -ｔg
=330.494／0.36-330.494
=587.54s
每段ｔT’=ｔT/4=587.54／4=146.89s
6功率图
（二）平均功率
ｐ2d=∑Piｔi/∑ｔi
=473995.631／330.494
=1434.2w
（三）折算到标准ＦＣ％下的平均功率
ｐ2d’=ｐ2d/√ＦＣ％/ＦＣＸ％+k（Ｆc％/Ｆx％-1）
k取1
=1434.2／√（40%／36%+40%／36%-1）
=1297.29w
（四）预选电机
ｐN=（1.1~1.6）ｐ2d’
取2.2kw
抄铭牌
型号
额定功率／kw
转速（r／min）
电流／A
负载持续率
转差率
效率
功率因数
GD2
YH112M-6
2.2
880
6.02
40
12
73
0.76
0.138
（五）计算实际转速
1.已知卷筒D=0.2m
L=pi×D=0.628m
v=8m／min
n=v／L=12.74r／min
2设定传动机构，求总传动比j
传动结构图
有齿轮1和齿轮2和减速器组成，减速器与电机相连，减速比23:
1。
齿轮1与减速器相连，转速相同，齿轮2与卷筒相连，转速相同。
J=z2／z1=40／15=2.67
n实际=12.74×23×2.67=764.4r／min
三做电机负载图
T=9.55P/n
空钩下放
T0=9.55P0/n
=9.55×（-555.33／764.4）
=6.94
重载提升
起动
T1=9.55P1/n
=9.55×（1442／764.4）
=18.025
制动
T3=9.55P3/n
=9.55×（1299.7／764.4）
=16.25
稳速运行
T2=9.55P2/n
=9.55×（3864.79／764.4）
=48.3
重载下放
起动
T1’=9.55P1’/n
=9.55×（1302／764.4）
=16.275
制动
T3’=9.55P3’/n
=9.55×（1469.2／764.4）
=18.365
稳速运行
T2’=9.55P2’/n
=9.55×（1618.96／764.4）
=20.237
空钩提升
T0’=9.55P0’/n
=9.55×（816.67／764.4）
=10.2
四温升校验
Tdx=√∑Ti2ｔi/∑ｔi=20.14
Tdx’=Tdx／√ＦＣ％/ＦＣＸ％+k（Ｆc％/Ｆx％-1）（k取1）
=20.24／√（40%／36%＋40%／36%－1）
=18.31
TN=9.55P/n
=9.55×（2200／880）
=23.875
Tdx’
五过载能力校验
Tmax/TN<=λM=48.3／23.875=2.02
六机械特性绘制
空钩下放
重载提升
重载下放
空钩提升
七参考文献
1吴浩烈电机及拖动基础重庆大学出版社2007
2吴宗泽机械零件设计手机械工业出版社2003
3侯恩奎电机与拖动机械工业出版社1991
4王艳秋电机及电力拖动化学工业出版社2005
5杨天明电机与拖动中国林业出版社2006
设计体会
此次的电机与拖动的课程为期一周的时间，从查资料到计算数据到画图，我遇到了很多困难，面对困难，我也学习到了解决问题的方法，也对电机与拖动这门学科有了更加深入的了解，知识掌握的更加扎实。
在此期间，团队合作是必不可少的，通过和同学进行讨论，不会的问题进行询问，还有感谢舒奎老师的帮助，我顺利的完成了电机的课程设计。
通过这次课程设计，我也了解了我对知识掌握的不足方面，并进行了改正，为以后的实践做好铺垫。
教师评语
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